多功能分层材料结构的制作方法

该非临时申请要求享有在2021年12月9日提交的美国第63/287,717号临时申请(标题为“具有病原体灭活的机械杀菌特性的分层材料结构(hierarchical materialstructure having mechano-biocidal properties for pathogen inactivation)”以及2022年3月4日提交的美国临时申请第63/316,853号，标题为“用于空气净化的具有更新功能的硅藻土涂层过滤介质(diatomaceous earth coated filter media with renewalfunction for air purification)”)中的优先权，两者的全部内容均作为参考并入本文。本公开涉及用于处理污染物的系统或组合物，更具体地说，涉及包括用于处理污染物的分层材料结构或纳米级特征的系统和组合物。

背景技术：

1、合理设计的分层结构材料具有从纳米到宏观尺度的可控不连续性，显示出前所未有的机械、物理和化学特性。这些材料可在许多应用中提供重大突破，包括光学、催化、半导体、储能、污染减排(pollution abatement)等等。生产这种复杂(多相和纳米结构)材料的能力可能取决于开发用可控成分和形态、以及庞大数量形成微观结构的方法。随着材料的成分变得越来越复杂，而它们的结构变化越来越小，它们的制备可能会变得更加复杂和难以控制，并且可能需要投入复杂的仪器和高能量。此外，为了实现大规模应用，这些材料可能不容易扩大规模。此外，在许多情况下，生产这些材料也可能产生有毒副产品。

技术实现思路

1、一些实施方案涉及一种组合物，其包括：分层结构材料；以及设置在所述分层结构材料表面的至少一部分上的多个纳米级特征，其中：所述多个纳米级特征包括倒钩形态(barbed morphology)；所述分层结构材料被配置为处理多种污染物。

2、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述分层结构材料包括天然来源的材料。

3、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述天然来源的分层结构材料包括硅藻土。

4、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述分层结构材料包括合成来源的材料。

5、一些实施方案涉及一种组合物，其中：所述多种污染物包括病原体；并且配置了多个纳米级特征来处理病原体。

6、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述多个纳米级特征包括纳米结构涂层。

7、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述纳米结构涂层表现出催化功能.

8、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述纳米结构涂层被配置成处理气体污染物和颗粒污染物中的任一者。

9、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述纳米结构涂层至少部分涂覆有二次涂层。

10、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述二次涂层包括无机材料。

11、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述二次涂层增强催化功能、吸附功能或杀菌功能。

12、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述纳米结构涂层表现出吸附功能。

13、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述纳米结构涂层表现出二氧化碳的吸附和储存。

14、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述分层结构材料包括多个微粒。

15、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述多个微粒具有在约1微米至约50微米之间的尺寸。

16、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述多种污染物的类型是病原体、颗粒物和气态分子中的一者或多者。

17、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述病原体包括病毒、细菌和真菌中的一者或多者。

18、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述多种污染物被包含在流动介质中。

19、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述流动介质包括气体或液体中的一者或多者。

20、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述流动介质包括水性介质。

21、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述流动介质包括一种或多种体液。

22、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述纳米级特征具有在约1nm至约30nm之间的尺寸。

23、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述分层结构材料定义了多个相互连接的孔，并且相互连接的孔具有约50nm至约10微米之间的横截面尺寸。

24、一些实施方案涉及一种组合物，其中分层结构材料的第一组合物与多个纳米级特征的第二组合物基本相同。

25、一些实施方案涉及组合物，其中所述分层结构材料的第一组合物不同于多个纳米级特征的第二组合物。

26、一些实施方案涉及一种系统，其中多个纳米级特征的组合物包括下述中的任一者：氧化物、混合氧化物、过渡金属氧化物、沸石、氧羟化物、铝酸盐、硅酸盐、铝硅酸盐、钛酸盐、氧化金属酸盐、氧化钒、二氧化硅、氧化铈、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化镍、氧化钴、氧化锡、氧化锰、氧化镁、贵金属氧化物、铂族金属氧化物、氧化钼、氧化钨、氧化铼、氧化铬、稀土氧化物及其任意组合.

27、一些实施方案涉及一种组合物，其中合成来源的材料包括下述中的任一者：氧化物、混合氧化物、来自i、ii、iii、iv、v、vi族中的一者或多者元素的混合氧化物、沸石、氧氢氧化物、铝酸盐、硅酸盐、铝硅酸盐、钛酸盐、氧金属酸盐、金属有机框架物(metal-organicframeworks)、氧化钒、二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化铪、氧化镍、氧化铈、氧化钴、氧化锡、氧化锰、氧化镁、贵金属氧化物、铂族金属氧化物、氧化钼、氧化钨、氧化铼、氧化钽、氧化铌、氧化铬、钪、钇、镧、钍、稀土氧化物及其任意组合。

28、一些实施方案涉及一种组合物，其中组合物的多个纳米级特征包括下述中的任一者：氧化物、混合氧化物、过渡金属氧化物、沸石、氧羟化物、氧化铝、硅酸盐、铝硅酸盐、钛酸盐、氧化金属酸盐、氧化钒、二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化镍、氧化钴、氧化锡、氧化锰、氧化镁、贵金属氧化物、铂族金属氧化物、氧化钼、氧化钨、氧化铼、氧化铬、稀土氧化物及其任意组合。

29、一些实施方案涉及一种组合物，其进一步包括设置在至少一个子集1上的一种或多种活性材料，其包括天然来源和合成来源的分层结构材料。

30、一些实施方案涉及一种组合物，其中，所述一种或多种活性材料增强吸附功能.

31、一些实施方案涉及一种组合物，其中，所述一种或多种活性材料增强生物杀灭功能。

32、一些实施方案涉及一种组合物，其中，所述一种或多种活性材料增强催化功能。

33、一些实施方案涉及一种组合物，其中，所述一种或多种活性材料的一种或多种组合物包括催化纳米颗粒、沸石、金属有机框架物(mofs)、有机物、无机物或聚合物中的一者或多者。

34、一些实施方案涉及一种系统，其包括：定义多个孔的宏观多孔基材；以及沉积在孔至少一些多个孔的内表面上的组合物，其中该组合物包括表现出表面纳米结构特征的分层结构材料。

35、一些实施方案涉及一种系统，其中组合物包括：分层结构材料；以及设置在分层结构材料的表面的至少一部分上的多个纳米级特征，其中：所述多个纳米级特征包括倒钩形态；所述分层结构材料被配置为处理多种污染物。

36、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括金属。

37、一些实施方案涉及一种系统，其中所述金属包括合金。

38、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括下述中的任一者或任意组合：不锈钢、铁素体钢(ferritic steel)、铁铬合金、奥氏体钢(austenitic steel)、铬镍合金、铜、镍、黄铜、金、银、钛、钨、铝、钯和铂。

39、一些实施方案涉及一种系统，其中所述组合物形成至少一些多个孔的内表面的涂层。

40、一些实施方案涉及一种系统，其中所述涂层具有在约10微米和约100微米之间的厚度。

41、一些实施方案涉及一种系统，其中所述涂层形成为基本连续的膜。

42、一些实施方案涉及一种系统，其中所述涂层形成为多个不连续的片段。

43、一些实施方案涉及一种系统，其中所述多个孔具有在约100nm至约5mm之间的尺寸。

44、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括陶瓷。

45、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括金属或金属合金。

46、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括过滤器。

47、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括无纺布介质(non-wovenmedium)。

48、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括编织介质(wovenmedium)。

49、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括纤维玻璃(fiberglass)。

50、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括陶瓷.

51、一些实施方案涉及一种系统，其中所述陶瓷包括堇青石(cordierite)、莫来石、沸石、天然和合成粘土中的一者或任意组合。

52、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材为纤维素、天然橡胶、乳胶、羊毛、棉、丝绸、亚麻、麻纤维、麻(flax)、羽毛纤维和任何其他天然材料中的一者或任意组合。

53、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括天然或合成织物和纺织品中的一者或任意组合。

54、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括颗粒过滤器。

55、一些实施方案涉及一种系统，其中所述分层结构材料包括天然来源的材料。

56、一些实施方案涉及一种系统，其中所述天然来源的分层结构材料包括硅藻土。

57、一些实施方案涉及一种系统，其中所述分层结构材料包括合成来源的材料。

58、一些实施方案涉及一种系统，其中所述合成来源的材料包括下述中的任一者：氧化物、来自i、ii、iii、iv、v、vi族中的一者或多者的元素的混合氧化物、沸石、氧化氢氧化物、铝酸盐、硅酸盐、铝硅酸盐、钛酸盐、氧化金属酸盐、金属有机框架物、钒、二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化铪、氧化镍、氧化钴、氧化锡、氧化锰、氧化镁、贵金属氧化物、铂族金属氧化物、氧化钼、氧化钨、氧化铼、氧化钽、氧化铌、氧化铬、钪、钇、镧、钍、稀土氧化物及其任意组合。

59、一些实施方案涉及一种系统，其中：所述多种污染物包括病原体；并且配置了多个纳米级特征来治疗病原体。

60、一些实施方案涉及一种系统，其中所述多个纳米级特征包括纳米结构涂层。

61、一些实施方案涉及一种系统，其中所述纳米结构涂层表现出催化功能。

62、一些实施方案涉及一种系统，其中所述纳米结构涂层被配置成处理任何气体污染物和颗粒污染物。

63、一些实施方案涉及一种系统，其中所述纳米结构涂层至少部分涂覆有二次涂层。

64、一些实施方案涉及一种系统，其中所述二次涂层包括无机材料。

65、一些实施方案涉及一种系统，其中所述分层结构材料包括多个微粒。

66、一些实施方案涉及一种系统，其中所述多个微粒的尺寸在约1微米至约50微米之间。

67、一些实施方案涉及一种系统，其中所述多个多种污染物的类型为病原体、颗粒物和气态分子中的一者或多者。

68、一些实施方案涉及一种系统，其中所述病原体包括病毒、细菌和真菌中的一者或多者。

69、一些实施方案涉及一种系统，其中所述多种污染物被包含在流动介质中。

70、一些实施方案涉及一种系统，其中所述流动介质包括气体或液体中的一者或多者。

71、一些实施方案涉及一种系统，其中所述流动介质包括水性介质。

72、一些实施方案涉及一种系统，其中所述流动介质包括一种或多种体液。

73、一些实施方案涉及一种系统，其中所述纳米级特征具有在约1nm至约30nm之间的尺寸。

74、一些实施方案涉及一种系统，其中所述分层结构材料定义了多个相互连接的孔，并且相互连接的孔具有约50nm至约10微米之间的横截面尺寸。

75、一些实施方案涉及一种系统，其中所述分层结构材料的第一组合物与多个纳米级特征的第二组合物基本相同。

76、一些实施方案涉及一种系统，其中所述分层结构材料的第一组合物不同于多个纳米级特征的第二组合物。

77、一些实施方案涉及包括：定义多个孔的宏观多孔基材；以及设置在多个孔的内壁的至少一部分上的多个纳米级特征，其中：所述多个纳米级特征包括倒钩形态；并且所述多个纳米级特征被配置为处理多种污染物。

78、一些实施方案涉及一种系统，还包括设置在多个纳米级特征中的至少一个子集上的一种或多种活性材料。

79、一些实施方案涉及一种系统，其中所述分层结构材料包括合成来源的材料和天然来源的材料。

80、一些实施方案涉及一种系统，其中所述多个孔具有在约100nm至约5mm之间的尺寸。

81、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括陶瓷。

82、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括金属或金属合金。

83、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括过滤器。

84、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括无纺布介质。

85、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括编织介质。

86、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括纤维玻璃。

87、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括陶瓷。

88、一些实施方案涉及一种系统，其中所述陶瓷包括堇青石、莫来石、沸石、天然和合成粘土中的一者或任意组合。

89、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括金属。

90、一些实施方案涉及一种系统，其中所述金属包括合金。

91、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括不锈钢、铁素体钢、铁铬合金、奥氏体钢、铬镍合金、铜、镍、黄铜、金、银、钛、钨、铝、钯和铂中的一者或任意组合。

92、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材为纤维素、天然橡胶、乳胶、羊毛、棉、丝绸、亚麻、麻纤维、麻、羽毛纤维和任何其他天然材料中的一者或任意组合。

93、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括天然或合成织物和纺织品中的一者或任意组合。

94、一些实施方案涉及一种系统，其中所述宏观多孔基材包括颗粒过滤器。

95、一些实施方案涉及一种系统，其中所述多种污染物包括病原体。

96、一些实施方案涉及一种系统，其中所述多个纳米级特征包括纳米结构涂层。

97、一些实施方案涉及一种系统，其中所述纳米结构涂层表现出催化功能。

98、一些实施方案涉及一种系统，其中所述纳米结构涂层被配置成处理气体污染物和颗粒污染物中的任一者。

99、一些实施方案涉及一种系统，其中所述纳米结构涂层至少部分涂覆有二次涂层。

100、一些实施方案涉及一种系统，其中所述二次涂层包括无机材料。

101、一些实施方案涉及一种系统，其中所述多种污染物的类型是病原体、颗粒物和气态分子中的一者或多者。

102、一些实施方案涉及一种系统，其中所述病原体包括病毒、细菌和真菌中的一者或多者。

103、一些实施方案涉及一种系统，其中所述多种污染物被包含在流动介质中。

104、一些实施方案涉及一种系统，其中所述流动介质包括一种或多种气体或液体。

105、一些实施方案涉及一种系统，其中所述流动介质包括水性介质。

106、一些实施方案涉及一种系统，其中所述流动介质包括一种或多种体液。

107、一些实施方案涉及一种系统，其中所述纳米级特征的尺寸在约1nm至约30nm之间。

108、一些实施方案涉及一种系统，还包括设置在多个纳米级特征中的至少一个的子集上的一种或多种活性材料。

109、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述无机材料包括金属、金属氧化物、二氧化硅、沸石和活性炭中的任一者。

110、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述金属氧化物包括氧化银、氧化铜和氧化锰。

111、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述纳米结构涂层包括赋予其催化功能的催化纳米颗粒。

112、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述催化纳米颗粒包括金属纳米颗粒中的任一者。

113、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述金属纳米颗粒包括金、银、铂、钯、钌、铑、钴、铁、镍、铜、铬、钨、钼、钒、钛、锆、双金属、金属合金中的任一者。

114、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述金属纳米颗粒包括金属化合物。

115、一些实施方案涉及一种组合物，其中所述金属化合物包括氮族化物(pnictide)、氢氧化物、二元盐和复盐中的任一者或其组合。

116、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述分层材料以粉末颗粒的形式存在。

117、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述粉末颗粒表现出约1微米至约50微米范围内的尺寸。

118、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述基质的所述互连孔表现出在约10m2/g至约1,000m2/g的范围内的表面积重量比。

119、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述基质的所述互连孔表现出在约100m2/g至约500m2/g的范围内的表面积重量比。

120、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述基质和所述纳米级特征由基本相同的组合物形成。

121、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述基质和所述纳米级特征由不同的组合物形成。

122、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述纳米级特征包括二硫化钼。

123、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述基质包括合成聚合物、天然聚合物、生物聚合物及其任意组合。

124、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述基质包括一种或多种生物材料。

125、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述生物材料包括硅藻土、花粉、生物来源的二氧化硅基微粒及其任意组合。

126、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述一种或多种活性材料进一步设置在所述基体的所述孔中的至少一些的内表面上。

127、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述活性材料包括催化纳米颗粒。

128、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述涂层表现出在约1微米至约200微米范围的厚度。

129、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述宏观多孔基材具有在约400nm至约3mm的孔径范围。

130、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述宏观多孔基材具有在约600nm至约1mm的孔径范围。

131、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述宏观多孔基材具有在约800nm至约0.8mm的孔径范围。

132、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述宏观多孔基材具有在约1,000nm至约500微米的孔径范围。

133、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述宏观多孔基材具有在约2,000nm至约200微米的孔径范围。

134、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述宏观多孔基材具有约2,500nm至约100微米的孔径范围。

135、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述宏观多孔基材包括一个或多个通道，其表现出长度范围为约1mm至约1m。

136、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述宏观多孔基材的所述通道具有实质上线性或弧形形状。

137、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述通道中至少一部分的通道彼此平行。

138、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述通道中的至少一部分通道相互交叉，以便提供互连通道的模式。

139、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述宏观多孔基材包括聚氨酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚烷基丙烯酸酯、取代聚烷基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯基苯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚环氧乙烷、聚氯乙烯、聚偏氟二乙烯、聚四氟乙烯、其它卤代聚合物、水凝胶、有机凝胶、任何其他聚合物中的任一者及其任意组合。

140、一些实施方案涉及一种分层材料，其中，所述宏观多孔基材包括无规共聚物、嵌段共聚物、支链聚合物、星形聚合物、树枝状聚合物、超分子聚合物中的任一者及其任意组合。

141、一些实施方案涉及一种分层材料，其中所述宏观多孔基材具有约2,500nm至约100微米范围内的孔径。

142、一些实施方案涉及一种用于捕获和灭活病原体的分层材料的制造方法，其包括：通过将基质前驱体和核壳模板胶体分散在溶剂中来制备溶液；以及将所述溶液干燥和煅烧以制造所述分层材料。

143、一些实施方案涉及一种方法，其中所述分层材料形成为分层结构的多孔粉末。

144、一些实施方案涉及一种方法，还包括：将所述分层结构多孔粉末施加到基材上。

145、一些实施方案涉及一种方法，还包括：在所述干燥和煅烧步骤之前将所述溶液施加到宏观多孔基材上。

146、一些实施方案涉及一种方法，其中所述溶液通过浸渍涂层施加到所述宏观多孔基材上。

147、一些实施方案涉及一种方法，其中，所述核壳模板胶体包括涂覆有纳米特征成形(nano features-forming；nff)材料的聚合物胶体芯。

148、一些实施方案涉及一种方法，其中所述聚合物胶体芯包括聚苯乙烯。

149、一些实施方案涉及一种方法，其中所述nrf材料的涂层表现出在约10nm至约30nm的范围内的厚度。

150、一些实施方案涉及一种方法，其中所述溶剂包括水。

151、一些实施方案涉及一种方法，其中所述干燥和煅烧在约100℃至约500°c范围内的温度进行。

152、本教导内容的一个方面为捕获和灭活病原体提供了分层材料。在一些实施方案中，分层材料能够包括具有多个相互连接的孔的基质，以及设置在孔表面的多个纳米级特征。特别的是，基质的孔能够配置为捕获流动介质中存在的至少一些病原体(如果有的话)，并且纳米级特征能够配置为通过例如切开病原体的膜来灭活病原体。

153、在本教导内容的一个相关方面，提供了一种制造这种分层材料的方法。制备方法可以包括制备溶液，其包含基质前驱体和核壳模板胶体，并对溶液进行热处理以制备分层材料。

154、本教导内容的另一个方面提供了分层材料，其包括宏观多孔基材、以及设置在宏观多孔基材的至少一些孔的内表面上的多个纳米级特征。宏观多孔基材的孔能够配置为捕获流动介质中存在的病原体(如果有的话)，并且纳米级特征能够配置为通过例如切开病原体膜来灭活病原体。

155、本教导内容的一个相关方面提供了一种制造这种分层材料的方法，包括将宏观多孔基材浸没在含有纳米粗糙度成形前驱体的溶液中，从所述溶液中去除宏观多孔基材，以及干燥和煅烧宏观多孔基材，以使纳米粗糙度成形前驱体形成多个纳米级特征，这些特征在宏观多孔基材的表面上表现出纳米粗糙度。

156、在一个方面，公开了一种过滤器，其包括多孔过滤结构和de涂层，该涂层设置在多孔过滤结构的至少表面部分。如下文更详细地讨论的那样，多孔过滤结构可以单独提供对污染物(如病毒和其他病原体)的过滤(即，没有de涂层)。在一些实施方案中，多孔过滤结构和de涂层的组合可以相对于没有de涂层的多孔结构表现出更大的过滤效率。

157、多孔结构可以是编织或无纺布过滤介质的形式。例如，在一些实施方案中，多孔结构可以由陶瓷、金属、聚合物材料、纤维玻璃或其任意组合形成。

158、在一些实施方案中，de涂层可以提高裸滤介质(bare filter media)(即没有de涂层的多孔结构)的过滤效率。

159、在某些方面，本文描述的技术涉及一种组合物，其中二次涂层增强了二氧化碳的吸附功能和储存。

160、在某些方面，本文描述的技术涉及一种系统，其中分层结构材料是合成的和天然来源的材料。

161、在某些方面，本文描述的技术涉及一种组合物，其中二次涂层增强催化功能、吸附功能或杀菌功能。

162、在某些方面，本文描述的技术涉及一种组合物，其中二次涂层增强了二氧化碳的吸附功能和储存。

163、在某些方面，本文描述的技术涉及一种组合物，还包括设置在多个纳米级特征中的至少一个子集上的一种或多种活性材料。

164、在某些方面，本文描述的技术涉及一种组合物，其中所述一种或多种活性材料增强吸附功能。

165、在某些方面，本文描述的技术涉及一种组合物，其中所述一种或多种活性材料增强杀菌功能。

166、在某些方面，本文描述的技术涉及一种组合物，其中所述一种或多种活性材料增强催化功能。

167、在某些方面，本文描述的技术涉及一种组合物，其中所述一种或多种活性材料中的一种或多种组合物包括催化纳米颗粒、沸石、金属有机框架物(mofs)、有机物、无机物或聚合物中的一者或多者。

168、在某些方面，本文所描述的技术涉及一种组合物，其中多个纳米级特征的组合物包括氧化物、混合氧化物、过渡金属氧化物、沸石、氧化氢氧化物、氧化铝、硅酸盐、铝硅酸盐、钛酸盐、羰基金属酸盐、氧化钒、二氧化硅、氧化铈、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化镍、氧化钴、氧化锡、氧化锰、氧化镁、贵金属氧化物、铂族金属氧化物、氧化钼、氧化钨、氧化铼、氧化铬、稀土氧化物中的任一者及其任意组合。

169、通过参考以下详细描述以及相关附图，可以进一步了解实施方案的各个方面，下面对此进行简要描述。